Bomba centrífuga vertical de cámara partida
¿Qué es una bomba centrífuga vertical de cámara partida?
Una bomba centrífuga vertical de cámara partida es un tipo de bomba de rotor dinámico con impulsor de succión simple o doble soportado entre cojinetes. Contiene una carcasa dividida horizontal o verticalmente para facilitar el desmontaje y el mantenimiento. El diseño de la carcasa dividida depende del tipo de bomba centrífuga vertical de cámara dividida. Los fabricantes de bombas centrífugas de carcasa partida vertical suelen diseñar la unidad para montaje vertical. Las bombas centrífugas verticales de cámara partida son adecuadas para aplicaciones que requieren caudales de fluido superiores a los que pueden proporcionar las bombas convectivas de aspiración axial. Se utiliza principalmente con agua y medios bombeados relativamente finos. Los fabricantes de bombas centrífugas verticales de cámara partida crean estos dispositivos de corte de bordes para gestionar una altura de presión máxima de 180 metros a un caudal elevado de hasta 6000 metros cúbicos por hora. Las bombas centrífugas verticales de cámara partida están disponibles en varios materiales como bronce, hierro fundido, acero fundido, hierro dúctil y dúplex para adaptarse a los diferentes requisitos de aplicación.
Figura: Bomba centrífuga vertical de cámara partida
Componentes de una bomba centrífuga vertical de cámara partida
Motor eléctrico
El motor eléctrico es la fuente de energía de la bomba. El motor eléctrico puede ser de corriente alterna (CA) o de corriente continua (CC). La bomba centrífuga vertical de cámara partida puede funcionar con un motor de corriente alterna, ya sea un motor de inducción monofásico o trifásico.
Carcasa
La carcasa es un componente fijo que aloja el conjunto del rotor y lleva los puertos de succión y descarga. Contiene el líquido y dirige el flujo hacia la bomba a través de la tubería de aspiración y hacia el exterior a través de la tubería de impulsión. La carcasa de la bomba también sirve como recipiente de contención de la presión. La carcasa de la bomba puede estar dividida horizontalmente o verticalmente con doble voluta para ayudar a reducir las cargas radiales.
Figura: Carcasa de bomba partida verticalmente.
Acoplamiento
Los fabricantes de bombas centrífugas verticales de cámara partida emplean un acoplamiento largo para la bomba con el fin de facilitar su mantenimiento. El acoplamiento conecta el eje impulsor del motor con el eje giratorio de la bomba para garantizar la transferencia del par mecánico al cabezal de la bomba con pérdidas mínimas. El diseño del acoplamiento largo permite acceder al cabezal de la bomba sin desmontar el motor. También proporciona un amplio espacio entre la bomba y el motor, lo que ayuda a proteger el motor de la entrada de fluido en caso de fallo de la junta.
Eje
El eje es un componente mecánico rotativo apoyado sobre cojinetes. Su función principal es transportar el impulsor. Suele estar acoplado al motor principal. Los fabricantes de bombas centrífugas verticales de cámara partida fabrican el eje con materiales de alta calidad, como acero inoxidable y acero aleado, para que resista la corrosión y las vibraciones durante el funcionamiento de la bomba.
Rodete
El impulsor es el principal componente rotativo de una bomba centrífuga vertical de cámara partida. Está formado por una serie de álabes curvados hacia atrás. Su función es aumentar la energía cinética y la presión del fluido que circula por la bomba. La bomba centrífuga vertical de cámara partida utiliza un impulsor de tipo cerrado con un diseño de aspiración simple o doble.
Figura: Representación de los impulsores de las bombas; a) diseño de aspiración simple y b) diseño de aspiración doble.
Rodamientos
La función principal de los cojinetes es soportar el eje de la bomba o el conjunto del rotor y alinearlos correctamente con los extremos fijos bajo la acción de fuerzas radiales y axiales. Además, los cojinetes también ayudan a contener el movimiento relativo del rotor y a minimizar la fricción entre el eje giratorio y el estator.
¿Cómo funciona una bomba centrífuga vertical de cámara partida?
Una bomba centrífuga vertical de cámara partida funciona convirtiendo la energía mecánica de un impulsor en energía cinética y de presión del líquido bombeado. Cuando el motor eléctrico arranca, el par mecánico se transfiere al impulsor a través del eje de la bomba y el acoplamiento. A medida que el impulsor gira, se crea un vacío en el interior de la bomba, lo que permite que el líquido bombeado fluya hacia el interior de la carcasa de la bomba y hacia el ojo del impulsor debido a la presión atmosférica externa. Mientras el impulsor gira, más líquido entra en la carcasa de la bomba, y la fuerza centrífuga que actúa sobre los álabes del impulsor hace que el líquido bombeado se desplace radialmente hacia fuera, alejándose del centro de rotación del impulsor, a gran velocidad tangencial. El flujo arremolinado a la salida del impulsor entra entonces en el difusor, donde la velocidad extrema del flujo de líquido disminuye debido a la trayectoria del flujo que se expande gradualmente, y la energía de alta velocidad se convierte en una cabeza de alta presión. A continuación, el líquido bombeado se descarga de la bomba centrífuga vertical de cámara partida a una presión elevada, lo que permite transportar el fluido al lugar deseado a través del puerto de descarga y las conexiones de la tubería de impulsión.
Figura: Funcionamiento de una bomba centrífuga vertical de cámara partida.
Tipos de bombas centrífugas verticales de cámara partida
Bomba centrífuga vertical de aspiración simple y cámara partida
En una bomba centrífuga vertical de aspiración simple y cámara partida, el agua fluye hacia la entrada de la bomba, y todo el volumen entra en los álabes del impulsor sólo por un lado. El efecto centrífugo genera presión en el fluido a medida que los álabes desplazan el líquido a través de la bomba. Tiene un diseño robusto y puede costar la mitad que una bomba de doble aspiración comparable.
Figura: Configuración de una bomba centrífuga vertical de aspiración simple y cámara partida.
Bomba centrífuga vertical de doble aspiración y cámara partida
Una bomba centrífuga vertical de doble aspiración y cámara partida tiene un impulsor diseñado para admitir agua por ambos lados de los álabes. El impulsor de doble aspiración divide el caudal dentro de la bomba, enviando la mitad del caudal a través de los ojos o las entradas del impulsor. La bomba centrífuga vertical de doble aspiración y cámara partida proporciona una mejor altura neta positiva de aspiración (NPSH) y un menor empuje axial. También dura más (de 30 a 40 años) y permite mayores caudales que su homóloga de aspiración simple.
Aplicaciones de las bombas centrífugas verticales de cámara partida
Las bombas centrífugas verticales de cámara partida se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones de diferentes industrias, como agricultura, minería, plantas municipales de aguas residuales, petróleo, química, petroquímica, etc. Se utilizan para lo siguiente
- Las bombas centrífugas verticales de cámara partida se utilizan para bombear agua a gran caudal y presión baja o media en sistemas de abastecimiento de agua residenciales e industriales.
- Se utilizan como bombas de refuerzo en estaciones de refuerzo.
- Se utilizan para bombear aceite desde el cárter.
- Se utilizan para apoyar los equipos de protección contra incendios.
- Se utilizan en la fabricación de productos químicos y en la elaboración de alimentos.
- Se utilizan para tratar el condensado
Ventajas de una bomba centrífuga vertical de cámara partida
- Las bombas centrífugas verticales de cámara partida ahorran espacio gracias a su orientación vertical.
- La carcasa de la bomba está dividida en dos cámaras. Esto ayuda a aumentar el rendimiento de succión. También ayuda a equilibrar las fuerzas axiales hidráulicas, aumentando la vida útil de los cojinetes y mejorando la fiabilidad.
- Tienen una gran fiabilidad y eficiencia energética.
- Bomba centrífuga vertical de cámara partida con impulsor de doble succión que puede gestionar caudales extremadamente altos.
- Una bomba vertical de cámara partida es fácil de mantener gracias al largo acoplamiento entre el motor eléctrico y el cabezal de la bomba. Se puede acceder al cabezal de la bomba sin desmontar el motor.
- El acoplamiento largo mantiene un espacio adecuado entre el motor y el cabezal de la bomba, evitando que el fluido bombeado penetre en el motor cuando fallan los cierres mecánicos.
- Las bombas centrífugas verticales de cámara partida tienen motores y ejes de bomba independientes, lo que significa que sólo será necesario sustituir uno de ellos si se daña.
- Una bomba centrífuga vertical de cámara partida es más robusta y apta para un uso continuado porque el conjunto de cojinetes adicional en la cabeza de la bomba alivia un nivel significativo de tensión del motor durante el funcionamiento.
- La bomba centrífuga de carcasa partida Vertica ahorra tiempo de reparación/servicio. El diseño de carcasa dividida permite desmontar fácilmente el conjunto del rotor sin interferir en la alineación de la bomba, lo que ahorra tiempo durante la reparación o el mantenimiento.
Desventajas de una bomba centrífuga vertical de cámara partida
- La bomba centrífuga vertical de cámara partida no puede bombear aceites más espesos ni líquidos que contengan sólidos en suspensión.
- Requieren un espacio libre vertical para las instalaciones, lo que dificulta su instalación y mantenimiento.
- El peso de la bomba cae por debajo de la voluta, lo que provoca una concentración de tensiones.
- Las bombas centrífugas verticales de cámara partida tienen una opción de accionamiento limitada, ya que sólo pueden acoplarse a un motor eléctrico.
Resolución de problemas de una bomba centrífuga vertical de cámara partida
El motor no funciona
- Hay un circuito abierto en la sobrecarga térmica. Deje que la bomba centrífuga vertical de cámara partida se enfríe, cierre cualquier circuito abierto y vuelva a ponerla en marcha.
- El motor está defectuoso. Inspeccione y sustituya el motor si es necesario.
- El motor está mal instalado. Asegúrese de que la bomba está instalada según las normas de los fabricantes de bombas centrífugas verticales de cámara partida.
- Hay un disyuntor activado o un fusible fundido. Inspeccione y restablezca el disyuntor si es necesario. Inspeccione la bomba en busca de un fusible fundido y sustitúyalo.
La bomba no descarga lo suficiente
- El impulsor o la válvula de retención están obstruidos. Inspeccione y elimine cualquier obstrucción en la válvula o el impulsor.
- La altura monomérica es insuficiente debido a las elevadas pérdidas por fricción que superan el diseño de la bomba. Aumente la potencia de la bomba. Asegúrese de que las tuberías utilizadas en la red de tuberías cumplen el diámetro recomendado por el fabricante de la bomba centrífuga vertical de cámara partida.
- La bomba funciona en sentido inverso. Asegúrese de que el motor gira en el sentido indicado por el fabricante de la bomba centrífuga vertical de cámara partida mediante la flecha de la carcasa de la bomba. Asegúrese de invertir las polaridades del motor.
- Hay aire en la bomba o en la red de tuberías de aspiración. Asegúrese de llenar la bomba o la red de tuberías con agua para expulsar el aire.
El controlador de la bomba está sobrecargado
- La velocidad de la bomba es demasiado alta. Asegúrese de que la bomba funciona dentro del rango de velocidad especificado por el fabricante de la bomba centrífuga vertical de cámara partida.
- Algunas piezas de la bomba están experimentando una fricción mecánica extrema. Inspeccione el conjunto de la bomba en busca de cualquier desviación u obstrucción y corríjala.
- Motor de la bomba defectuoso. Inspeccione el motor en busca de defectos y repárelo o sustitúyalo si es necesario.
La bomba experimenta vibraciones excesivas
- El impulsor de la bomba está parcialmente obstruido. Inspeccione y limpie el impulsor.
- El eje de la bomba está oblicuo o desequilibrado. Inspeccione el eje, vuelva a equilibrarlo según sea necesario o sustitúyalo.
- Algunos componentes de la bomba están montados sueltos en el cuerpo de la bomba. Apriete las piezas sueltas al par recomendado por el fabricante de la bomba centrífuga vertical de cámara partida.
- Algunos de los componentes de la bomba centrífuga vertical de cámara partida están desequilibrados. Inspeccione y vuelva a equilibrar las piezas si es necesario.
El nivel de ruido es demasiado alto
- En la bomba centrífuga vertical de cámara partida hay algunos materiales extraños. Desmonte la bomba y límpiela.
- El impulsor está dañado o desgastado. Inspeccione y sustituya el impulsor.
- Bomba trabajando en cavitación. Compruebe que las válvulas de la línea de aspiración están completamente abiertas.
- La placa de montaje y la cimentación carecen de suficiente rigidez. Refuerce los cimientos y monte firmemente la bomba centrífuga vertical de cámara partida.
- La bomba está trabajando fuera del rango de trabajo. Asegúrese de que el rango de trabajo es correcto según la guía del fabricante de la bomba centrífuga vertical de cámara partida.
Resumen
Una bomba centrífuga vertical de cámara partida es una bomba de rotor dinámico que consta de un impulsor de aspiración simple o doble suspendido entre cojinetes. Los fabricantes de bombas centrífugas de cámara partida vertical suelen diseñar las bombas para montaje vertical. La carcasa de la bomba está dividida horizontal o verticalmente para facilitar el desmontaje y el mantenimiento. Además, la bomba utiliza un acoplamiento largo para facilitar su mantenimiento. Las bombas centrífugas verticales de carcasa partida son excelentes para aplicaciones que requieren caudales de fluido superiores a los que pueden suministrar las bombas convectivas de aspiración axial. Se utilizan principalmente con agua y otros líquidos de baja viscosidad. Las bombas centrífugas verticales de cámara partida son evidentes en plantas municipales de aguas residuales, granjas agrícolas e industrias petroquímicas y de procesamiento químico. Un uso típico de las bombas centrífugas verticales de cámara partida es el bombeo de agua a gran caudal y presión baja o media en sistemas de abastecimiento de agua residenciales e industriales. Son fáciles de mantener, ocupan poco espacio, son muy eficaces y fiables.